:: AZoNanotechnology articolo
.jpg)
Argomenti trattati
Introduzione
Nanotecnologie per Microbiologia
Lievito
Batteri
Virus
Conclusioni
Ringraziamenti
Introduzione
Il termine "microbiologia" descrive in generale lo studio di questi organismi invisibili ad occhio umano, in particolare lieviti, batteri e virus. Tuttavia, questi tre tipi di organismi sono molto diversi l'uno dall'altro. Lieviti e batteri sono diversi tipi di cellule (eucariotiche e procariotiche, rispettivamente), mentre un virus non è strettamente un organismo vivente, è un parassita intracellulare obbligato. Gli strumenti per condurre una ricerca in microbiologia può essere suddivisa in due principali campi-microscopia, che è richiesto per la visualizzazione, e la biologia molecolare, che è stato usato per caratterizzare (in alcuni casi complessivamente) la genetica e la proteomica compongono di questi organismi.
Nanotecnologie per Microbiologia
I primi passi in apertura del campo della microbiologia è venuto con l'avvento dei primi microscopi. I batteri sono stati visualizzati da Antony van Leeuwenhoek, utilizzando un semplice, auto-costruito microscopio, circa 1676. I microscopi costruiti da Leeuwenhoek non erano microscopi composti, basandosi invece su una singola lente, più simile a una lente di ingrandimento molto potente. Una delle sue prime descrizioni di batteri (indicato come animaletti) è stata da campioni raschiato dai denti di van Leeuwenhoek stesso.
Mentre il lievito sono stati utilizzati in fermentazione e al pane lievitare per circa 5000 anni, è stato nel 1860 che Louis Pasteur per primo descrisse il lievito Saccharomyces cerevisiae come effecter di questi processi. Louis Pasteur fatto molti contributi significativi nel campo della microbiologia nel corso degli anni, dalla descrizione di S. cerevisiae, per i suoi esperimenti elegante per confutare la teoria della generazione spontanea e il suo ruolo fondamentale nella teoria dei germi della malattia e lo sviluppo di vaccini presto. In effetti, uno dei successi di Pasteur nel campo dello sviluppo del vaccino è stato quello di attenuare virus della rabbia attraverso il riscaldamento per iniezione di un vaccino, pur non essendo in grado di visualizzare il virus nel tessuto colpito.
I progressi fatti nel campo della microscopia luce dal lavoro combinato di Ernst Abbe e Carl Zeiss nel 1880 ulteriormente esteso le ricerche del mondo microbiologico. Tuttavia, come abate si è descritto, vi è un limite alla risoluzione della microscopia ottica, dipende dalla lunghezza d'onda della luce che illumina e l'apertura numerica della lente. In realtà, la risoluzione della microscopia ottica è limitata alla metà della lunghezza d'onda della luce, o circa 250 nm. Come tale, lo studio della struttura del virus dovuto attendere l'avvento del microscopio elettronico nel 1931 da Ernst Ruska e la conseguente cristallizzazione del virus del mosaico del tabacco nel 1935 da Stanley Wendall.
Più recentemente, il microscopio a forza atomica ha aperto una nuova strada per lo studio e la manipolazione di strutture su scala molto piccola. Uno dei vantaggi più citati della AFM nello studio delle strutture biologiche è il fatto che, a differenza della microscopia elettronica, immagini ad alta risoluzione possono essere ottenuti in condizioni fisiologiche. Tuttavia, non vi è di più per l'AFM non solo la sua capacità di imaging ad alta risoluzione. La natura meccanica della AFM significa che il cantilever, utilizzati per l'imaging, può essere utilizzato anche per misurare le forze di interazione, nella gamma piconewton.
Come tale, non solo è possibile l'immagine AFM della superficie dei microrganismi ad alta risoluzione, in condizioni fisiologiche, può anche essere utilizzato per indagare le forze di legame tra i microrganismi e le superfici di destinazione.